¿Qué es el CdA y por qué es importante en el ciclismo?

Para cuantificar la eficiencia para superar la resistencia aerodinámica, utilizamos el término CdA. Optimizando este valor, el ciclista normalmente encontrará muchos más vatios de ahorro aerodinámico.

La energía que produce un ciclista con su pedaleo, se destina a vencer diversas fuerzas que actúan en su contra, como la resistencia del viento, la propia gravedad y diferentes formas de fricción. Por ejemplo, el rozamiento del neumático contra el asfalto o de los componentes entre si mismos.

Es decir, algo tan simple como ir en bicicleta es una lucha continua entre el ser humano y las distintas fuerzas que intentan frenarlo. Visto así, parece que nuestro deporte es todavía más épico, ¿no crees?.

De todas esas fuerzas, la cantidad de energía utilizada para vencer la resistencia del viento puede ser el porcentaje más significativo del esfuerzo total del ciclista, si no el que más. Sin embargo, no todos los ciclistas tienen la misma eficiencia para superar la resistencia aerodinámica.

Para cuantificar esta eficiencia para superar la resistencia aerodinámica, utilizamos el término Coeficiente de Arrastre o Coeficiente de resistencia Aerodinámica (CdA).

¿Qué es el CdA (Coeficiente de Arrastre)?

El CdA es un número adimensional (sin unidades), que es el resultado del tamaño de arrastre, la forma y la textura de la superficie de un cuerpo.

Sigue la siguiente formula:

Coeficiente de Arrastre

…donde:

  • "F" será la fuerza de arrastre
  • "p" será la densidad del fluido
  • "u" será la velocidad del objeto
  • "A" será el área de referencia

El componente más importante del tamaño es el área frontal, es decir, el área en contacto con el viento desde el frente. Pero no solo eso, sino que la forma del objeto también es muy importante.

🤓 Un cubo de 1cm² tendrá un CdA más alto que una esfera con un área de 1cm², que a su vez tendrá un CdA más alto que una lágrima con la misma área frontal. Entonces, si bien el área frontal es importante, no representa la imagen completa de la resistencia aerodinámica.

El coeficiente de resistencia aerodinámica (CdA) es el número más utilizado para medir la eficiencia aerodinámica. ¿Por qué nos interesaría en el ciclismo?. Si bien generalmente se entiende el entrenamiento con frecuencia cardíaca y números de potencia, se sabe menos sobre CdA.

Sin embargo, eso está cambiando a medida que los equipos y ciclistas comienzan a profundizar en la ciencia y tecnología.

CdA en el ciclismo

El CdA típico de una bicicleta + ciclista es de 0,25m² (0,25) pero, como te puedes imaginar, el tamaño del cuerpo, la forma y el entorno que lo rodea pueden tener un impacto dramático en las mediciones del CdA.

🌨 Para hacernos una idea, puede haber una diferencia de 1,5 km/h entre temperaturas que oscilan desde 25°C y -5°C. La ropa de invierno, por ejemplo, también puede disminuir la velocidad promedio en 1km/h.

Por poner un ejemplo, para ir a 36 km/h en un recorrido llano, un ciclista de 68kg (más el peso de la bicicleta) debe producir 200 vatios de potencia. De estos 200 vatios, 170 vatios servirán para superar la resistencia del aire y los 30 restantes, la resistencia a la rodadura (rozamiento del neumático con la carretera).

El ciclista anterior que va a 36km/h con 200 vatios en un recorrido llano tiene un CdA de 0,28. Al mejorar ese CdA en un 10% y bajarlo a 0,252 en esos mismos 200 vatios, el ciclista iria a 37.5 km/h. Con un CdA de superclase de 0.205, irá a 40 km/h para esos mismos 200 vatios. 4km/h por encima, únicamente consecuencia de una mejora aerodinámica.

Es decir, que una mejora en la velocidad aerodinámica requiere solo una ligera disminución en ese número. Digamos que pasar de 0.25 a 0.22 significará una ganancia potencial de 1,8km/h (en una carretera plana a 300W).

🚴‍♀️ En una bicicleta de contrareloj, la mejora de la posición del deportista en la aerodinámica generalmente (pero no siempre) se puede deber a los cambios en los ángulos de posición, variaciones en la altura del manillar, variaciones en el ancho entre los apoyabrazos y en las posiciones extremas del ciclista (que podría no ser sostenible).

Sin embargo, las modificaciones no serán universales para todos los ciclistas. Para hacerte una idea, estos son los valores más típicos de CdA entre las distintas posiciones más comunes:

  • Pedalear depie = >.4 CdA
  • Pedalear sentado = .32 CdA
  • Pedalear acoplado = .30 CdA
  • Pedalear con manillar de crono = .29 CdA
  • Pedalear con manillar de crono optimizado = .26 CdA

¿Cómo mejorar el CdA?

Las formas de reducir el área frontal incluyen bajar la cabeza del ciclista, estrechar los brazos juntando los codos, bajar los hombros dejando caer la espalda o, dentro de las posibilidades, estirando nuestra postura.

Sin embargo, estos cambios en el área frontal a veces afectan la forma general del objeto, lo que puede tener consecuencias inesperadas en el CdA. Si bien existen tendencias generales como, por ejemplo, cuanto más bajo y más estrecho es mejor, no siempre es así.

Algunas posiciones, aunque teóricamente sean más rápidas, pueden afectar la capacidad del ciclista para generar energía durante largos períodos de tiempo. Por ejemplo, una posición incómoda puede eficientar nuestra resistencia contra el viento pero impedirnos pedalear correctamente.

Cómo mejorar el CdA

En niveles profesionales, la medida del CdA permite al ciclista encontrar la posición óptima para mejorar su eficiencia aerodinámica al tiempo que se conserva su capacidad de generar potencia. También le permite elegir el material, como el casco y la ropa. De este modo, el ciclista puede experimentar para encontrar la configuración más eficiente para él.

Como resultado, el ciclista normalmente encontrará muchos más vatios de ahorro aerodinámico que podrá utilizar durante toda una temporada de entrenamiento para mejorar su rendimiento.

¿Cómo medir nuestro CdA con un potenciómetro?

Si quieres probar la aerodinámica de una posición en comparación con otra para maximizar tu velocidad para una cantidad determinada de esfuerzo, normalmente usarías un túnel de viento.

Aquí somos aficionados del ciclismo y la tecnología, por lo que puedes usar tu medidor de potencia para obtener prácticamente los mismos resultados con la función Aerolab en Golden Cheetah. Si no tienes un medidor de potencia, también puedes usar el programa Golden Cheetah para estimar tu potencia, pero esto no es lo ideal.

Probar, probar, probar… y ver los resultados con este programa es realmente cómodo porque te permite verificar cómo las diferentes posiciones afectan tu capacidad para generar potencia en cada cambio de posición.

Para medir tu CdA, te adelanto que es más dificil preparar la prueba que realizar el cálculo.

Hablaremos de ello en el siguiente artículo. No te lo pierdas.

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